[發明專利]一種基于摻雜SnO2

有效

• 申請號: 201810530230.7
• 申請日: 2018-05-29
• 公開（公告）號: CN108981981B
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發明（設計）人: 楊為家;何鑫;張弛;劉均炎;沈耿哲;吳健豪;劉俊杰;劉銘全;劉艷怡;王諾媛
• 申請（專利權）人: 五邑大學
• 主分類號: G01L1/22
• 分類號: G01L1/22
• 代理公司: 廣州市紅荔專利代理有限公司 44214
• 代理人: 吳偉文

本發明提供一種基于摻雜SnO₂納米導電網絡的透明柔性壓力傳感器、及其制備方法，該傳感器，包括由下至上依次排列的第一PDMS薄膜層、摻雜SnO₂納米導電網絡層、電極、以及第二PDMS薄膜層，具體包括以下步驟：S1)、制備摻雜SnO₂納米導電網絡前驅體；S2)、制備摻雜SnO₂納米導電網絡；S3)、涂覆第一PDMS薄膜層；S4)、剝離襯底；S5)鍍電極；S6)制備第二PDMS薄膜層；本發明所需的設備成熟，工藝簡單，方便規模化生產；本發明所使用的襯底可以多次反復使用，有利于降低生產成本；摻雜SnO₂納米導電網絡具有較好的透明性，有利于提高器件的透明性；摻雜SnO₂納米導電網絡不怕氧化，導電性能可以長時間保持穩定不變，有利于提高器件的穩定性和壽命。

技術領域

本發明涉及一種壓力傳感器技術領域，尤其是一種基于摻雜SnO2納米導電網絡的透明柔性壓力傳感器、及其制備方法。

背景技術

常規壓力傳感器作為采集控制點壓力數據的專用器件，常用的壓力傳感器種類繁多，按敏感機理不同主要分為壓阻式、壓電式、電容式、光傳感器式、磁傳感式、超生傳感式和機械傳感式等。理想的壓力傳感器，應該具有成本低廉、制備簡單和耐用性強等特點。

常規壓力傳感器在電力、汽車、家居、工業制造等行業具有廣泛的應用前景，但是常規壓力傳感器大都基于硬性的支撐襯底，不適用于大面積或不規則表面的壓力檢測，存在加工成本高、流程復雜等問題，而且現有的壓力傳感器導電性能、以及響應性能差，無法滿足需求。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供一種基于摻雜SnO₂納米導電網絡的透明柔性壓力傳感器、及其制備方法。

本發明的技術方案為：一種基于摻雜SnO₂納米導電網絡的透明柔性壓力傳感器，包括由下至上依次排列的第一PDMS薄膜層、摻雜SnO₂納米導電網絡層、電極、以及第二PDMS薄膜層。

進一步的，所述的摻雜SnO₂納米導電網絡層的納米纖維的直徑為10-900nm。

進一步的，所述摻雜SnO₂納米導電網絡層摻雜的元素為Sb或者F。

本發明還提供一種基于摻雜SnO₂納米導電網絡的透明柔性壓力傳感器的制備方法，包括以下步驟：

S1)、制備摻雜SnO₂納米導電網絡前驅體，使用靜電紡絲在干凈的ZnO/襯底上制備摻雜 SnO₂納米導電網絡前驅體；

S2)、制備摻雜SnO₂納米導電網絡：將步驟S1)制備的摻雜SnO₂納米導電網絡前驅體樣品轉移至箱式電阻爐中，以5-15℃/min的速率將襯底溫度升溫到400-800℃，保溫2-10h，使摻雜SnO₂納米導電網絡前驅體全部燒結為摻雜SnO₂納米導電網絡；

S3)、涂覆第一PDMS薄膜層：在室溫下將PDMS前驅體溶液涂覆到摻雜SnO₂納米導電網絡上，并在100-120℃下固化0.5-2小時，得到第一PDMS薄膜層；

S4)、剝離襯底：使用濃度為0.01-0.2mol/L的醋酸溶液浸泡30-300s，即可將摻雜SnO₂納米導電網絡、PDMS復合薄膜從襯底上剝離出來；

S5)鍍電極：在摻雜SnO₂納米導電網絡/PDMS復合薄膜兩端上涂覆導電銀漿或者透明導電膠帶，并引出連接導線，得到電極；